JPH05826A - Production of flaky glass - Google Patents
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はフレーク状ガラスの製造
方法に係り、特に、厚みが5μm以下の薄肉のフレーク
状ガラスを厚みのバラツキを生じることなく、安定に製
造することができるフレーク状ガラスの製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing flake-shaped glass, and more particularly to a flake-shaped glass capable of stably producing thin flake-shaped glass having a thickness of 5 μm or less without variation in thickness. Manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】フレーク状ガラスはアスペクト比(粒子
径/厚さ)が約2〜1000の鱗片状ガラスで、従来よ
り、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の補強材、防食ライニ
ング用充質材、その他の用途に広く利用されている。Flake glass is a glass flakes having an aspect ratio (particle diameter / thickness) of about 2 to 1000, and has been conventionally used as a reinforcing material for thermosetting resins or thermoplastic resins or as a filling material for anticorrosion linings. Widely used for other purposes.
【0003】例えば、熱硬化性樹脂にフレーク状ガラス
を混合したものを、金属面等にコテ塗りあるいはスプレ
ー塗装すると、フレーク状ガラスは塗膜内で塗布面にほ
ぼ平行に配向し、フレーク状ガラスの層が形成されるこ
とにより、水分や酸素などが塗膜を透過して金属等の母
材表面に達する経路長が著しく長くなり、腐食が防止さ
れるようになる。For example, when a mixture of thermosetting resin and glass flakes is applied to a metal surface by trowel coating or spray coating, the glass flakes are oriented in the coating film substantially parallel to the coating surface, and the glass flakes are formed. By forming the layer (1), the path length through which the water, oxygen, etc., penetrates the coating film and reaches the surface of the base material such as metal, and the corrosion is prevented.
【0004】また、熱可塑性樹脂にフレーク状ガラスを
混合した複合材では、フレーク状ガラスの2次元的な補
強効果により引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及び熱変
形温度、寸法精度等が改善される。また、バリヤー性も
付与され、優れた特性を有する樹脂が得られるようにな
る。このようなフレーク状ガラスで強化された樹脂の成
形品は、樹脂の流れ方向の成形収縮率と樹脂の流れに直
角な方向の成形収縮率がほぼ等しいため、ガラス繊維補
強の樹脂に比べて成形品のそりが極めて小さくなる。Further, in a composite material in which a glass flake is mixed with a thermoplastic resin, tensile strength, bending strength, bending elastic modulus, heat deformation temperature, dimensional accuracy, etc. are improved by the two-dimensional reinforcing effect of the glass flake. It In addition, a barrier property is imparted, and a resin having excellent properties can be obtained. Molded products of resin reinforced with such glass flakes have a molding shrinkage ratio in the resin flow direction that is substantially equal to the molding shrinkage ratio in the direction perpendicular to the resin flow. The warpage of the product is extremely small.
【0005】従来、フレーク状ガラスは、一般に第1図
に示すブロー法により製造されている。第1図におい
て、1は溶融ガラス素地、2は耐火窯槽であり、底部に
は、ライナー4で被覆されたフィーダーブロック3が設
けられている。5はブローノズルであり、その先端の吹
出口5Aが、フィーダーブロック3のガラス取出口3A
に達するように耐火窯槽2の上部から鉛直方向に設置さ
れている。これにより、取出口3Aから流出するガラス
素地1は、ブローノズル5の吹出口5Aから噴出するブ
ローガス(一般には空気)で膨らまされると共に、ガラ
ス取出口3Aの下方に設けられた押圧ロール7で引き延
ばされ、薄肉の中空状ガラス膜6となる。この中空状ガ
ラス膜6は、上記押圧ロール7で粉砕されてフレーク状
ガラス8が製造される。Conventionally, the glass flake is generally manufactured by the blow method shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a molten glass base, 2 is a refractory kiln, and a feeder block 3 covered with a liner 4 is provided at the bottom. 5 is a blow nozzle, and the outlet 5A at the tip thereof is the glass outlet 3A of the feeder block 3.
Is installed vertically from the upper part of the refractory kiln tank 2. As a result, the glass base material 1 flowing out from the take-out port 3A is inflated by the blow gas (generally air) ejected from the blow-out port 5A of the blow nozzle 5 and is pressed by the pressing roll 7 provided below the glass take-out port 3A. It is stretched and becomes a thin hollow glass film 6. The hollow glass film 6 is crushed by the pressing roll 7 to produce the glass flake 8.
【0006】ところで、フレーク状ガラスは前述のよう
な用途において、薄肉であること、また、厚みのバラツ
キが少ないことが要求されるが、上記従来の方法におい
て、厚さ5μm以下といった薄肉のフレーク状ガラス
を、厚みのバラツキを生じることなく、安定に製造する
ことは極めて困難である。即ち、中空状ガラス膜6は、
ブローガスによるガス圧と押圧ロール7による引張力で
非常に薄いガラス膜とされている。このような薄肉のガ
ラス膜では、ガラスの温度低下が著しく、このため急激
にガラス膜の可塑性が低下し、引き延ばしにくくなる。
そして、可塑性の低下により均一な中空膜の成長がなさ
れなくなり、ガラス膜厚にバラツキが発生する。更に著
しい場合には、ガラス膜に破れが発生し、中空状態が維
持できなくなる。このようなことから、薄肉のフレーク
状ガラスを厚みのバラツキなく安定製造することは非常
に困難であった。要するに、厚さ5μm以下の薄肉フレ
ーク状ガラスを、厚みのバラツキを生じることなく安定
に製造するためには、薄肉の中空状ガラス膜のガラス
が、押圧ロールに到るまで、十分な可塑性を保っている
ことが重要な要件となるが、従来においてはこの可塑性
の保持が不十分であったために、薄肉の中空状ガラス膜
では、膜厚のバラツキ、膜の破れを生じ、均一薄肉フレ
ーク状ガラスの安定製造ができなかった。By the way, the flake-shaped glass is required to be thin and to have a small variation in thickness for the above-mentioned applications. In the conventional method, the flake-shaped glass has a thickness of 5 μm or less. It is extremely difficult to stably manufacture glass without causing variation in thickness. That is, the hollow glass film 6 is
A very thin glass film is formed by the gas pressure of the blow gas and the tensile force of the pressing roll 7. In such a thin glass film, the temperature of the glass is remarkably lowered, so that the plasticity of the glass film is rapidly lowered and it becomes difficult to stretch the glass film.
The decrease in plasticity prevents uniform growth of the hollow film, resulting in variations in the glass film thickness. In a further significant case, the glass film breaks and the hollow state cannot be maintained. For this reason, it was very difficult to stably manufacture thin flake glass without variation in thickness. In short, in order to stably produce thin glass flakes with a thickness of 5 μm or less without variation in thickness, the glass with a thin hollow glass membrane must maintain sufficient plasticity until it reaches the pressing roll. It is an important requirement, but in the past, this plasticity was insufficiently maintained, so that in a thin hollow glass film, variations in film thickness and film breakage occurred, and uniform thin flake glass. Could not be manufactured stably.
【0007】このようなブロー法における中空状ガラス
膜の厚さのバラツキ、破れを防止するために、従来、次
のような方法が考えられている。
中空状ガラス膜のまわりに円筒加熱炉を設置し、ガ
ラスの冷えを防止する(特公昭45−3540号)。
中空状ガラス膜のまわりに反射板を設置し、放射に
よるガラスの冷えを防止する(特公昭45−3541
号)。In order to prevent the thickness variation and breakage of the hollow glass film in the blow method, the following method has been conventionally considered. A cylindrical heating furnace is installed around the hollow glass membrane to prevent glass from cooling (Japanese Patent Publication No. 45-3540). A reflecting plate is installed around the hollow glass film to prevent the glass from being cooled by radiation (Japanese Patent Publication No. 45-3541).
issue).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記、の方法で
は、円筒加熱炉や反射板によりさえぎられて、中空状ガ
ラス膜の状態を十分に観察することができないことか
ら、中空状ガラス膜の円周方向の偏肉等を解消するため
の適確な処理を行ないにくいという欠点がある。即ち、
中空状ガラス膜を安定に維持し、膜厚のバラツキを小さ
くするためには、ガラス取出口における円周方向の中空
状ガラス膜の対称性等が重要な要素となる。このため、
製造中は、常に中空状ガラス膜の形状や状態を観察し、
ブローノズルの位置等を適確に調節することが重要な作
業となるが、上記、の方法では、この作業を実施し
にくい。In the above method, since the state of the hollow glass film cannot be observed sufficiently because it is blocked by the cylindrical heating furnace or the reflection plate, the circumference of the hollow glass film cannot be observed. There is a drawback in that it is difficult to perform a proper process for eliminating uneven thickness in the direction. That is,
In order to keep the hollow glass film stable and reduce the variation in film thickness, the symmetry of the hollow glass film in the circumferential direction at the glass outlet is an important factor. For this reason,
During manufacturing, always observe the shape and condition of the hollow glass membrane,
Although it is important to properly adjust the position of the blow nozzle and the like, this method is difficult to perform with the above method.
【0009】また、中空状ガラス膜はその立ち上り前後
でガラスの表面積が大きく変化するため、放熱量が大き
く変化するが、ガラスの放熱に基く熱の授受を利用する
上記、の方法では、系内の熱収支のバランスが安定
するまでに時間がかかる。このため、立ち上りのロスが
大きく、歩留が低い。しかも、円筒加熱炉、反射板の位
置によっては、中空状ガラス膜の膜厚のバラツキを増大
させるおそれもあり、中空状ガラス膜の表面状態に対応
した位置調整が非常に難しいという欠点もある。In addition, since the surface area of the glass changes greatly before and after the hollow glass film rises, the amount of heat radiation greatly changes. However, in the above method utilizing heat transfer based on the heat radiation of the glass, It takes time for the heat balance to stabilize. For this reason, the start-up loss is large and the yield is low. In addition, there is a possibility that the variation in the film thickness of the hollow glass film may be increased depending on the positions of the cylindrical heating furnace and the reflection plate, and it is very difficult to adjust the position corresponding to the surface state of the hollow glass film.
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決し、薄肉
フレーク状ガラスを、厚みのバラツキなく、安定に製造
することができるフレーク状ガラスの製造方法を提供す
ることを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a method for producing flaky glass, which enables stable production of thin glass flakes without variation in thickness.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1のフレーク状ガ
ラスの製造方法は、溶融ガラス素地をブローガスにより
中空状に膨らませて薄膜化し、該薄膜を粉砕してフレー
ク状ガラスを製造する方法において、前記素地ガラスの
表面張力を低下させることができる気体を膨らみつつあ
るガラスの表面に接触させることを特徴とする。The method for producing flaky glass according to claim 1, wherein the molten glass base material is blown into a hollow shape by blowing gas to form a thin film, and the thin film is crushed to produce flaky glass. It is characterized in that a gas capable of reducing the surface tension of the base glass is brought into contact with the surface of the glass that is inflating.
【0012】請求項2のフレーク状ガラスの製造方法
は、請求項1記載の方法において、前記気体の接触は、
前記ブローガス中にSO3 を含有させることによること
を特徴とする。The method for producing flaky glass according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the contact of the gas is
It is characterized in that SO 3 is contained in the blow gas.
【0013】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
フレーク状ガラスの製造方法は、例えば、前述の第1図
に示す方法において、ブローガス中に、素地ガラスの表
面張力を低下させることができる気体、例えばSO3 を
混入させることにより容易に実施することができる。な
お、ブローガスとしては、一般に空気が用いられるが、
N2 等の他の不活性ガスであっても良い。CO2 はガラ
スの表面張力を逆に増加させる性質があるので、空気中
に含まれている場合を除き、CO2 ガスを使用しない方
がよい。空気中にSO2を混入させることにより、SO2
は空気中のO2 と反応してSO3 となる。空気中への
SO2 の混入量は特に制限はないが、通常の場合、1〜
20体積%とするのが好ましい。この割合が1体積%未
満ではSO2 混入による十分な効果が得られず、20体
積%を超えても効果に殆ど差異はない上に、作業環境の
悪化、コスト上昇を引き起こし好ましくない。The present invention will be described in detail below. The method for producing the glass flakes of the present invention can be easily carried out, for example, by mixing the blow gas with a gas capable of reducing the surface tension of the base glass, for example, SO 3 , in the method shown in FIG. It can be carried out. Although air is generally used as the blow gas,
Other inert gas such as N 2 may be used. Since CO 2 has the property of conversely increasing the surface tension of glass, it is better not to use CO 2 gas unless it is contained in the air. By mixing SO 2 into the air, SO 2
Reacts with O 2 in the air to become SO 3 . The amount of SO 2 mixed in the air is not particularly limited, but usually 1 to
It is preferably 20% by volume. If this ratio is less than 1% by volume, a sufficient effect due to the incorporation of SO 2 cannot be obtained, and if it exceeds 20% by volume, there is almost no difference in the effect, and the working environment is deteriorated and the cost is increased, which is not preferable.
【0014】なお、本発明の方法は、第1図に示す方法
に限らず、他のフレーク状ガラス製造法にも有効に適用
することができ、前述の円筒加熱炉や反射板を使用する
ことなく、均一厚さの薄肉中空状ガラス膜を形成し、均
一薄肉フレーク状ガラスを良好な作業性のもとに安定生
産することができる。なお、本発明において、必要であ
れば、前述の円筒加熱炉や反射板を用いても良いことは
言うまでもない。The method of the present invention can be effectively applied not only to the method shown in FIG. 1 but also to other flake-shaped glass manufacturing methods, and the above-mentioned cylindrical heating furnace or reflecting plate can be used. Without forming a thin hollow glass film having a uniform thickness, it is possible to stably produce a uniform thin flake glass with good workability. In the present invention, needless to say, the above-mentioned cylindrical heating furnace or reflecting plate may be used if necessary.
【0015】[0015]
【作用】本発明者らは、溶融ガラス素地の引き延ばされ
易さを示す可塑性について研究を重ねた結果、溶融ガラ
ス素地の可塑性は、その表面張力や粘性と関係し、表面
張力を低下させることにより可塑性を大きくすることが
できることに着目し、表面張力の低下を試みた。The inventors of the present invention have conducted extensive research on the plasticity of the molten glass base material, which shows the stretchability of the molten glass base material. As a result, the plasticity of the molten glass base material is associated with its surface tension and viscosity, and reduces the surface tension. Attention was paid to the fact that plasticity can be increased by this, and an attempt was made to reduce the surface tension.
【0016】ところで、比較的低温において、溶融ガラ
ス素地の表面張力は、素地に接している雰囲気の気体の
成分に大きく影響を受け、例えば、SO3が増加するこ
とにより表面張力が低下する。因みに、SO3 含有量の
1%増加は40dyne/cmの表面張力の低下につなが
る。なお、SO3 は、溶融ガラス素地にSO2 を供給す
ることによりその溶融条件にて発生させることができ
る。By the way, at a relatively low temperature, the surface tension of the molten glass base material is greatly affected by the gas component of the atmosphere in contact with the base material, and for example, the surface tension decreases as SO 3 increases. Incidentally, a 1% increase in the SO 3 content leads to a decrease in surface tension of 40 dyne / cm. Note that SO 3 can be generated under the melting condition by supplying SO 2 to the molten glass base material.
【0017】このようなことから、本発明に従って、ブ
ローガス中にSO3 等の素地ガラスの表面張力を低下さ
せることができる気体を混入させて溶融ガラス素地に吹
き込むことにより、素地の表面張力が低下してその可塑
性が保たれる。ブローガス中にSO3 (又はSO2 とO
2)を混入させるかわりに、またはこの混入とともに、
膨らみつつあるガラスの外側の雰囲気気体中にSO3 を
含有させてもよい。From the above, according to the present invention, a gas capable of reducing the surface tension of the base glass such as SO 3 is mixed into the blow gas and blown into the molten glass base to reduce the surface tension of the base. The plasticity is maintained. SO 3 (or SO 2 and O in the blow gas)
2 ) Instead of or with this
SO 3 may be contained in the atmospheric gas outside the expanding glass.
【0018】従って、本発明によれば、溶融ガラス素地
を、その十分な可塑性により安定かつ均一な薄肉中空状
ガラス膜とすることができることから、均一薄肉フレー
ク状ガラスを安定に製造することが可能とされる。Therefore, according to the present invention, the molten glass substrate can be made into a stable and uniform thin-walled hollow glass film due to its sufficient plasticity, so that a uniform thin-walled glass flake can be stably produced. It is said that
【0019】[0019]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
実施例1
第1図に示す方法において、下記条件にて平均厚み1.
5μmのフレーク状ガラスを製造するに当たり、ブロー
ガス(空気)中にSO2 を0〜160ml/minの範
囲で混入させ、SO2 量と中空状ガラス膜の安定性を調
べ、結果を第2図に示した。図の横軸の150ml/m
mは5体積%に相当する。
ガラス組成:Cガラス(ソータ゛ライムシリケートカ゛ラス)
ブローガス量:3Nl/min
ライナー部温度:1100℃
押圧ローラー周速:500m/min
なお、中空状ガラス膜の安定性は、1分間当りの中空状
ガラス膜の急激な膨張収縮回数で表した。即ち、中空状
ガラス膜は、その中空部の直径が一定の値で安定してい
るのが最も良く、この直径が3分の1程度に収縮し再
度、元の直径に戻るという、膨張収縮を繰り返し、この
繰り返し回数が多くなると押圧ロールが中空状ガラス膜
を安定に引っ張ることができなくなり、ガラス膜は破れ
る。従って、この膨張収縮回数が少ない程、中空状ガラ
ス膜の安定性が高い。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 In the method shown in FIG. 1, an average thickness of 1.
In producing 5 μm flake-shaped glass, SO 2 was mixed in blow gas (air) in the range of 0 to 160 ml / min, the amount of SO 2 and the stability of the hollow glass membrane were investigated, and the results are shown in FIG. Indicated. 150 ml / m on the horizontal axis of the figure
m corresponds to 5% by volume. Glass composition: C glass (soda lime silicate glass) Blow gas amount: 3 Nl / min Liner temperature: 1100 ° C. Pressing roller peripheral speed: 500 m / min The stability of the hollow glass film is a hollow glass film per minute. Expressed by the number of rapid expansion and contraction. That is, it is best for the hollow glass film that the diameter of the hollow part is stable at a constant value, and the expansion and contraction in which the diameter shrinks to about 1/3 and returns to the original diameter again. Repeatedly, when the number of repetitions increases, the pressing roll cannot stably pull the hollow glass film, and the glass film breaks. Therefore, the smaller the number of expansions and contractions, the higher the stability of the hollow glass film.
【0020】第2図より、ブローガス中にSO2 を混入
させることにより、中空状ガラス膜の安定性が向上する
ことが明らかである。It is clear from FIG. 2 that the stability of the hollow glass membrane is improved by mixing SO 2 in the blow gas.
【0021】また、上記実験において、SO2 を全く用
いない場合(No. 1)と、SO2 を50ml/minで
混入させた場合(No. 2)とについて、得られたフレー
ク状ガラスの厚みのバラツキを調べ、結果を表1に示し
た。なお、厚みの測定は試料をランダムに50個取り出
して、その厚みを顕微鏡で測定して行なった。表1よ
り、ブローガス中にSO2 を混入させることにより、厚
みのバラツキの少ないフレーク状ガラスが得られること
が明らかである。なお、厚みのバラツキは、とがり(J
IS Z8101品質管理用語M26)により求めた値
である。Further, in the above experiment, the thickness of the obtained flake-shaped glass was measured when SO 2 was not used at all (No. 1) and when SO 2 was mixed at 50 ml / min (No. 2). Was examined, and the results are shown in Table 1. The thickness was measured by randomly picking 50 samples and measuring the thickness with a microscope. From Table 1, it is clear that by mixing SO 2 into the blow gas, glass flakes with a small variation in thickness can be obtained. The thickness variation is sharp (J
It is a value obtained by IS Z8101 quality control term M26).
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフレーク状
ガラスの製造方法によれば、厚み5μm以下、例えば、
平均厚みが1.5μm又はそれよりも小さい薄肉フレー
ク状ガラスを、良好な作業性のもとに、厚みのバラツキ
もなく、均一厚みのフレーク状ガラスとして、高い歩留
りにて容易かつ安定に効率的に製造することが可能とさ
れる。As described in detail above, according to the method for producing flaky glass of the present invention, the thickness is 5 μm or less, for example,
Thin flake-shaped glass with an average thickness of 1.5 μm or less is used as a flake-shaped glass of uniform thickness with good workability, with no variation in thickness, and easily and stably with high yield. It is possible to manufacture.
【図1】第1図はブロー法によるフレーク状ガラスの製
造方法を説明する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method for producing flaky glass by a blowing method.
【図2】第2図は実施例1で得られたSO2 量と中空状
ガラス膜の安定性との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of SO 2 obtained in Example 1 and the stability of the hollow glass membrane.
1 溶融ガラス素地 2 耐火窯槽 3 フィーダーブロック 3A 取出口 5 ブローノズル 5A 吹出口 6 中空状ガラス膜 7 押圧ロール 8 フレーク状ガラス 1 Molten glass substrate 2 Fireproof kiln 3 feeder blocks 3A outlet 5 blow nozzle 5A outlet 6 Hollow glass membrane 7 Press roll 8 flaky glass
Claims (2)
状に膨らませて薄膜化し、該薄膜を粉砕してフレーク状
ガラスを製造する方法において、前記素地ガラスの表面
張力を低下させることができる気体を膨らみつつあるガ
ラスの表面に接触させることを特徴とするフレーク状ガ
ラスの製造方法。1. A method for producing a glass flake by swelling a molten glass base material into a thin film by blown gas into a hollow shape and crushing the thin film, while inflating a gas capable of lowering the surface tension of the base material glass. A method for producing flaky glass, which comprises contacting the surface of a glass.
SO3 を含有させることによる請求項1記載のフレーク
状ガラスの製造方法。2. The method for producing flaky glass according to claim 1, wherein the contact of the gas is caused by allowing SO 3 to be contained in the blow gas.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP14881291A JPH05826A (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Production of flaky glass |
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JP (1) | JPH05826A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1510506A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-02 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass flake |
EP1829833A1 (en) * | 2004-12-24 | 2007-09-05 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Scaly glass |
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-
1991
- 1991-06-20 JP JP14881291A patent/JPH05826A/en active Pending
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